Versteinertes Wetter

Selbst vergangener Frost kann aus Versteinerungen abgelesen werden: In nassem Schlamm bilden sich durch die Kälte nadelige und feingliedrige Strukturen – Eiskristalle, die den weichen Schlamm dabei an die Seite drücken. „Sie können bis zu zehn Zentimeter lang werden und zweigen in Winkeln von entweder 30 oder 60 Grad ab“, so Voigt. Diese beiden Winkel sind für Eis charakteristisch. „Solche Strukturen versteinern, wenn das Eis später schmilzt, das Wasser abläuft und Sediment in die Ritzen läuft. Wenn dann die Fläche versteinert, kann man alte Eiskristallmarken finden.“

Alte Klimaperioden in Bielefeld

2023 war die Wanderausstellung in Bielefeld. Mark Keiter, Geologe im Naturkunde-Museum Bielefeld, hat die damalige Ausstellung mit eigenen Fundstücken ergänzt. Der Experte sammelt nicht nur versteinerte Wetterphänomene; er kann auch erklären, wie das Wetter der Region früher war – für die Spurensuche reichen ein paar Schritte vor die Tür des Museums. Knapp einen Kilometer entfernt liegt nämlich die Ochsenheide, eine große offene Wiesenfläche, gesäumt von Buchenwäldern, im Westen von Bielefeld. Keiter geht in den Buchenwald am Nordrand der Ochsenheide, wo sich ein kleiner Steinbruch befindet. Er hebt einen hellen Stein auf und zeigt auf kleine Fossilien, die darauf zu sehen sind. Es sind Seelilien, die trotz ihres Namens gar keine Pflanzen waren, sondern Stachelhäuter – Tiere, die mit Seeigeln verwandt sind. „Diese Fossilien sind 240 Millionen Jahre alt, dieses Gestein gibt es fast überall in Deutschland“, erklärt der Geologe.

Auf den Steinen sind rund fünf Millimeter große, kreisförmige Stängelsegmente zu erkennen. Der Stiel war bei den meisten Seelilienarten dafür da, um sie im Boden zu verankern. An ihrem oberen Ende schützte ein Kelch aus Plattenkränzen den Weichkörper des Tiers. Sie zeigen, dass diese Region damals in, beziehungsweise an, einem tropischen Meer lag. Heute weht hier ein kalter Wind, es ist sechs Grad über Null, am Abend des Vortages fiel ergiebiger Regen. „Dieser Kalkstein zeigt uns durch die Seelilienversteinerungen eine vollkommen andere Klimaperiode an“, berichtet Keiter.

Die Landmassen waren zu dieser Zeit ganz anders auf der Erde verteilt als heute. „Das Gebiet des heutigen Deutschlands lag auf dem Kontinent Pangäa am Rande des Ur-Ozeans Tethys“, erklärt er. „Das lag nicht auf den gemäßigten Breiten des Nordens wie heute, sondern im tiefen, heißen Süden.“ Keiter zeigt zwei Stücke aus seiner geologischen Sammlung, die er in der Region gefunden hat. Beide sind aus Kalk und stammen aus derselben Formation wie die, auf der Keiter jetzt steht. Auf den ersten Blick wirken sie unscheinbar und uninteressant: Ein versteinertes Stück Schlamm mit Trockenrissen, das andere hat würfelförmige Hohlräume. Tatsächlich sind sie aber spannende Puzzlestücke, die Geologen Einblicke in das damalige Klima geben.

Deutschland unter Wasser

Der versteinerte Schlamm zeigt die typischen Trockenrisse, wie sie auch heute noch an jeder Pfütze oder an schlammigen Ufern zu erkennen sind, wenn Wasser verdunstet und die Sonne den Boden trocknet. „Trocknet Schlamm aus, schrumpft er und es bilden sich Risse“, erklärt Keiter. „Das Meer muss damals schnell unter großer Hitze verdunstet sein. Anders lassen sich diese Ausprägungen nicht erklären.“ Für die Ausstellung hat Sebastian Voigt ebenfalls versteinerte Trockenrisse zusammengesammelt. Sie sehen aus wie Schildkrötenpanzer oder ein Mosaikfußboden. „In ihrer typischen Form sind die Risse miteinander verbunden und bilden ein Muster aus unregelmäßigen Waben. Ist das Sediment rein, bilden sich sogar perfekte Sechsecke“, erklärt Voigt.

Das zweite Kalkstück von Mark Keiter erfordert mehr detektivischen Spürsinn: Die kubusförmigen Löcher in der Größe von Spielwürfeln sind Negativabdrücke von Salzkristallen. „Wenn Meerwasser verdunstet, fallen gelöste Stoffe wie Salz, Gips und Kalk aus. Das Wasser wurde so stark eingedampft, dass sich im Kalkschlamm am Meeresboden große Salzkristalle bilden konnten“, erklärt Keiter. „Der Kalkschlamm versteinerte, später wurde das Salz wieder herausgelöst – und diese Negativform hat sich erhalten.“ Zusammen zeigen die beiden Kalksteine: Mal war diese Region vom Randmeer des Ur-Ozeans Tethys überflutet, mal davon abgeschnitten und trocknete unter der Sonnenglut schnell aus.

Felsen in der Eiszeit

Jüngere Phänomene zeigen das Bild eines ganz anderen Klimas: Vor dem Naturkunde-Museum Bielefeld liegt ein rund achteinhalb Tonnen schwerer Granitblock – der Bielefels. Er ist 1.000 Millionen Jahre alt und ein markanter Zeuge der Klimageschichte. Eigentlich stammt er nicht einmal aus Bielefeld, sondern aus dem Gebiet des heutigen Skandinaviens. Vor 250.000 Jahren haben die Gletscher der Saale-Eiszeit ihn und viel anderes Gestein aus dem hohen Norden in den Nordwesten Deutschlands verfrachtet. „Dieser Stein zeigt eine ganze Menge“, sagt Keiter und legt seine Handfläche auf den Felsen. Auf der einen Seite ist er wie glatt poliert, auf seiner Rückseite ist der Granit rau. Die feine Oberfläche des Felsens war lange Zeit Wind und Wetter ausgesetzt. „Dieser Stein ist ein Windkanter. Vom Wind verwehte Sandkörner haben ihn im Laufe der Zeit glatt geschliffen“, erklärt der Geologe und zeigt auf eine Kante, die zwei polierte Ebenen begrenzt. Die scharf konturierte Kante entstand als Folge eines unablässigen natürlichen Sandstrahlgebläses. Das zeigt, dass die Gegend vor einigen Tausend Jahren in einer Trockensteppe lag; ähnlich der eisfreien, aber vegetationslosen Küste des heutigen Grönlands. Damals muss es kalt und trocken gewesen sein, außerdem wuchsen keine Pflanzen. Der Sand muss offen dagelegen haben, sonst wäre er nicht verweht. „In Versteinerungen bekommen wir oft nur lang anhaltende, richtungskonstante Winde durch die Windkanter gezeigt“, erklärt Sebastian Voigt. „Es passiert selten, aber Wind kann auch als singuläres Ereignis versteinern. Das geschieht dann zum Beispiel in Form von windgetriebenem Regen – da sind die Einschlagkrater asymmetrisch.“

Einen weiteren Hinweis liefert ein kleines Stück hübschen, roten Granits, das im Magazin des Bielefelder Naturkunde-Museums liegt. Es wurde in der Region gefunden und zeigt deutliche Schrammen. Sie entstehen, wenn Gletscher sich mit unaufhaltsamer Macht vorwärtsschieben und Stein über Stein schrammt. Solche Rillen findet man auf transportiertem oder vom Eis überrollten Gestein. „Es sind diese und viele andere Indizien, die Geologen in akribischer Detektivarbeit über die Jahrhunderte zum heutigen Verständnis der Eiszeiten führte“, erklärt Keiter. Der rote Granit und auch der Bielefels bezeugen, dass damals ein anderes Klima als heute geherrscht haben muss: eine Eiszeit. Gletscherschrammen sind tatsächlich in Deutschland von der Ostseeküste bis zu den Alpen auffindbar. Zum Beispiel im Muschelkalk in Rüdersdorf bei Berlin – auch diese Gegend war früher einmal von Gletschern bedeckt.

Die Fossilien und Versteinerungen zeigen: Es hat alles schon überall einmal gegeben. Die Region, wo heute Deutschland ist, lag mal in der Wüste, mal unter dem Meer, mal unter Eis. Wetterereignisse müssen jedoch nicht versteinert überliefert sein, um eine spannende Spurensuche zu ergeben. Sie können auch vom Vortag stammen oder aus der vorherigen Woche. Das heutige Wetter in Deutschland hinterlässt ebenso Trockenrisse, Hagelkornmarken und Regentropfenkrater. Auch Eiskristallmarken kann man in Deutschland jederzeit entdecken, sagt Voigt. Wer danach sucht, kann sie auf einem Spaziergang entdecken. //